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1、中学化学资料网 http:/www.e- 临朐六中 付春刚2021/8/11 星期三11.1.化学反应的速率和限度化学反应的速率和限度化学反应速率意义：衡量_的物理量表示方法：v=_，单位：_简单计算：同一化学反应中各物质的_等于各物质的化学计量数之比，也等于各物质的变化浓度之比影响因素内因：_外因浓度：_可以加快反应速率，_可以加快反应速率温度：升高温度，可以_降低温度，可以_催化剂：使用_可以加快化学反应速率其他因素：_化学反应进行快慢c/tmolL-1min-1或molL-1s-1反应速率比反应物的结构、性质增大反应物浓度增大产物浓度加快反应速率减慢反应速率催化剂光、溶剂、固体表面积、电
2、磁波、超声波、原电池等 化学反应限度：大多数化学反应都具有_，故化学反应都有一定的限度；可逆反应的限度以到达_为止。一定的可逆性最大反应程度2021/8/11 星期三2不变 在一定条件下的可逆反应，当_等于_、各组分浓度_时，反应达到化学平衡状态。正反应速率逆反应速率2.2.化学能与热能化学能与热能（1）物质中的化学能转化途径：_变化原因：化学键的改变反应物中化学键的断裂：_能量生成物中化学键的形成：_能量转化形式热能放热反应：_能转化为_能吸热反应：_能转化为_能电能火电：_能转化为_能再转化为_能化学电源：原电池 （将_能转化为_能的装置）实际应用：生产、生活、其他化学反应吸收放出化学热热
3、化学热机械电化学电2021/8/11 星期三3（2）了解常见的吸热反应和放热反应常见的放热反应：A.所有燃烧反应；B.中和反应；C.大多数化合反应；D.活泼金属跟水或酸反应；E.物质的缓慢氧化常见的吸热反应：A.大多数分解反应；B.C+CO2 2CO H2+CuO Cu+H2OC+H2O CO+H2 氯化铵与八水合氢氧化钡的反应，Ca（OH）2与NH4Cl的反应为放热反应。（3）判断反应放热或吸热的方法当断开反应物中化学键所_的能量_形成生成物中化学键所_的能量时，反应放热，反之则反应吸热；当_的总能量大于_的总能量时，反应放热，反之则反应吸热。生成物吸收小于放出反应物2021/8/11 星期
4、三43.3.化学能与电能化学能与电能（1）原电池：将化学能转化为电能的装置。构成原电池的三个主要条件；如何判断原电池的正负极、电极反应类型；常见原电池的电极反应。（2）原电池形成条件：电解质溶液两电极以导线连接或_，形成_。铜锌原电池（电解质：稀硫酸）负极（_），电极反应：_（_反应）；现象：_正极（_），电极反应：_（_反应）；现象：_总反应式：_。（溶液pH_）变大直接接触闭合回路ZnZn-2e-=Zn2+氧化Zn片溶解Cu2H+2e-=H2还原有无色气泡产生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2（3）原电池正负极的判断电极材料电极材料电极反应类型电极反应类型电子流方向电子流方向溶液中离子溶液
5、中离子 移动方向移动方向两极现象两极现象负极负极活动性活动性_ 反应反应 电子电子_移向该极移向该极（不填）（不填）正极正极活动性活动性_ 反应反应 电子电子_移向该极移向该极大氧化由负极到正极阴离子小还原流入阳离子2021/8/11 星期三5（4）原电池的应用用作电源判断金属的活泼性加快某些反应的反应速率（5）电解池：电能转化为化学能 电解池的阴阳极判断、电极反应类型 电解CuCl2、饱和NaCl溶液、熔融NaCl、H2O的电极反应。题型一题型一 有关化学反应速率的简单计算有关化学反应速率的简单计算【例1】在mA+nB pC的反应中，m、n、p为各物质的计量数。现测得C每分钟增加1 molL
6、-1，B每分钟减少1.5a molL-1，A每分钟减少0.5a molL-1，则m:n:p为 ()A.2:3:2 B.2:3:3 C.1:3:2 D.3:1:2C【解析】由反应速率比等于各物质的计量数比，得【解析】由反应速率比等于各物质的计量数比，得m:n:p=1:3:2。2021/8/11 星期三6【例2】在铝与稀硫酸的反应中，已知10 s末硫酸的浓度减少了0.6 molL-1，若不考虑反应过程中溶液体积的变化，则10 s内生成硫酸铝的平均反应速率是 ()A.0.02 molL-1s-1 B.1.8 molL-1s-1C.1.2 molL-1s-1 D.0.18 molL-1s-1A【解析】
7、【解析】v(H2SO4)=0.6 molL-1/10 s=0.06 molL-1s-1，则，则vAl2(SO4)3=0.02 molL-1s-1。题型二题型二 有关化学反应速率大小比较有关化学反应速率大小比较【例3】下列四种X溶液，均能跟盐酸反应，其中反应最快的是 ()A.10 20 mL 3 molL-1的X溶液B.20 30 mL 2 molL-1的X溶液C.20 10 mL 4 molL-1的X溶液D.10 10 mL 2 molL-1的X溶液C【解析】温度高，浓度大，反应速率快。【解析】温度高，浓度大，反应速率快。2021/8/11 星期三7【例4】分析下列实例，根据已有知识和经验，填
8、写下表。实例实例影响速率的因素影响速率的因素如何影响如何影响夏天食物易变质夏天食物易变质硫在氧气中比在硫在氧气中比在空气中燃烧快空气中燃烧快粉状的碳酸钙与盐酸反应粉状的碳酸钙与盐酸反应比块状的碳酸钙反应快比块状的碳酸钙反应快氯酸钾与二氧化锰混合氯酸钾与二氧化锰混合共热可快速产生氧气共热可快速产生氧气工业合成氨通常要工业合成氨通常要在高压下进行在高压下进行压强大反应速率大压强大反应速率大温度温度温度升高反应速率变大温度升高反应速率变大浓度浓度浓度大反应速率快浓度大反应速率快固体表面积固体表面积表面积大反应速率快表面积大反应速率快催化剂催化剂催化剂加快反应速率催化剂加快反应速率压强压强2021/8
9、/11 星期三8题型三题型三 有关化学平衡状态有关化学平衡状态【例5】一定条件下，可逆反应2A B+3C，在四种状态中处于平衡状态的是 ()正反应速率正反应速率逆反应速率逆反应速率A Av v（A A）=2 molL=2 molL-1-1minmin-1-1v v（B B）=2 molL=2 molL-1-1minmin-1-1B Bv v（A A）=2 molL=2 molL-1-1minmin-1-1v v（C C）=2 molL=2 molL-1-1minmin-1-1C Cv v（A A）=1 molL=1 molL-1-1minmin-1-1v v（B B）=2 molL=2 mol
10、L-1-1minmin-1-1D Dv v（A A）=1 molL=1 molL-1-1minmin-1-1v v（C C）=1.5 molL=1.5 molL-1-1minmin-1-1D【解析】同一物质正逆反应速率相等反应达平衡，对于不同物质正逆向反应速率【解析】同一物质正逆反应速率相等反应达平衡，对于不同物质正逆向反应速率比等于物质的计量数比，反应达平衡状态。比等于物质的计量数比，反应达平衡状态。【例6】一定温度下，反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)达到化学平衡状态的标志是()A.N2、H2和NH3的物质质量分数不再改变B.c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2C.N2
11、与H2的物质的量之和是NH3的物质的量的2倍D.单位时间里每增加1 mol N2，同时增加3 mol H2A【解析】【解析】c(N2):c(H2):c(NH3)=1:3:2是特殊状态，并不说明反应达平衡状态，是特殊状态，并不说明反应达平衡状态，同理同理C项也是如此，而项也是如此，而D项不管反应是否达平衡均成立。项不管反应是否达平衡均成立。2021/8/11 星期三9题型四题型四 吸热反应、放热反应吸热反应、放热反应【例7】下列反应中，反应物总能量低于生成物总能量的是 ()A.C+CO2=2CO B.C+O2=CO2C.C+H2O=CO+H2 D.H2+Cl2 2HCl 光照 A、C【解析】反应
12、物总能量低于生成物总能量，反应吸热，大部分分解反应和个别【解析】反应物总能量低于生成物总能量，反应吸热，大部分分解反应和个别反应如反应如C+CO2 2CO，C+H2O(g)CO+H2；Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3H2O，是吸热反应。，是吸热反应。高温 题型五题型五 反应热大小比较反应热大小比较【例8】(1)S(g)+O2(g)=SO2(g)H1,S(s)+O2(g)=SO2(g)H2H1_H2(“=”、“”或“”表示)。（2）C（s）+O2(g)=CO2(g)放出热量Q1，C(s)+12O2(g)=CO(g)放出热量Q2,Q1_Q2(用“=”、“”或“”表示)。【解析】【
13、解析】S(g)能量高于能量高于S（s），因此燃烧放出能量数值比），因此燃烧放出能量数值比S（s）燃烧放出的多，）燃烧放出的多，但但H1H2，注意，注意H0，C(s)完全燃烧生成完全燃烧生成CO2时放出的热量多于不完时放出的热量多于不完全燃烧放出的热量。全燃烧放出的热量。2021/8/11 星期三10题型六题型六 反应热综合利用反应热综合利用【例9】（1）实验测得1 mol H2与1 mol Cl2反应生成2 mol HCl时，放出184.6 kJ的热量，其理论分析数据与实验数据略有差异，图1表示上述反应能量变化的理论分析示意图：图 化学键断裂需要_（填“释放”或“吸收”）能量；图中共释放能量_
14、kJ mol-1；该反应的反应物的总能量_（填“大于”、“等于”或“小于”）反应产物的能量，所以该反应是_反应；用图示数据计算其反应热，写出该反应的热化学方程式_。吸收862大于放热H2（g）+Cl2（g）=2HCl（g）H=-183 kJ mol-12021/8/11 星期三11（2）已知一个化学方程式可由另外几个化学方程式加减而得到，则该化学反应的能量变化即为这几个化学反应能量变化的代数和。现有：298 K时:C(s，石墨)+O2（g）=CO2(g)H1=-393.5 kJ mol-1CO(g)+1/2O2(g)=CO2（g）H2=-283.0 kJ mol-1写出石墨在氧气中反应生成一氧
15、化碳的热化学方程式_C(s，石墨）+1/2O2（g）=CO(g)H=-110.5 kJ mol-1题型七题型七 原电池、电解池组成结构原电池、电解池组成结构【例10】图2各装置中，不能构成原电池的是 ()D【解析】活性不同电极浸在电解质溶液中，形成闭合回路构成原电池。【解析】活性不同电极浸在电解质溶液中，形成闭合回路构成原电池。2021/8/11 星期三12【例11】人造地球卫星用到的一种高能电池银锌蓄电池，其电池的电极反应式为Zn+2OH-2e-=ZnO+H2O，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。据此判断氧化银是 ()A.负极，并被氧化 B.正极，并被还原 C.负极，并被还原 D.
16、正极，并被氧化B【解析】由电极反应，【解析】由电极反应，Zn失去电子被氧化，失去电子被氧化，Ag2O得到电子被还原。得到电子被还原。【例12】利用反应Zn+2FeCl3=ZnCl2+2FeCl2设计一个原电池。在图中方格内画出实验装置图，并指出正极为_，电极反应式为_；负极为_，电极反应式为_。C棒Fe3+e-=Fe2+ZnZn-2e-=Zn2+2021/8/11 星期三13题型八题型八 电极反应书写电极反应书写【例13】某蓄电池放电、充电时的反应为：Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni（OH）2，下列推断中正确的是 ()放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极；充电时，阴极上的电极
17、反应式是：Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-；充电时，Ni（OH）2为阳极；蓄电池的电极必须是浸在某种碱性电解质溶液中。A.B.C.D.充电放电D【解析】蓄电池在放电时发生原电池反应，把化学能转变为电能。在充电时发生【解析】蓄电池在放电时发生原电池反应，把化学能转变为电能。在充电时发生电解反应，将电能转变为化学能。反应方程式的左右各物质互为反应物和生成物。电解反应，将电能转变为化学能。反应方程式的左右各物质互为反应物和生成物。此蓄电池在放电时的反应：此蓄电池在放电时的反应：Fe+Ni2O3+3H2O Fe(OH)2+2Ni(OH)2生成物为生成物为Fe（OH）2、Ni（OH）2，电解质溶液
18、应为碱性溶液。，电解质溶液应为碱性溶液。0+3 放电放电+2+2Fe为负极，其电极反应为：为负极，其电极反应为：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2Ni2O3为正极，其电极反应为：为正极，其电极反应为：Ni2O3+2e-+3H2O=2Ni（OH）2+2OH-2021/8/11 星期三14蓄电池在充电时的反应：蓄电池在充电时的反应：Fe（OH）2+2Ni（OH）2 Fe+Ni2O3+3H2O阳极：阳极：2Ni（OH）2+2OH-2e-=Ni2O3+3H2O阴极：阴极：Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-。充电充电题型九题型九 电化学综合运用电化学综合运用【例14】铅蓄电池工作时（原电池），总
19、反应为：PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O由此可判断：（1）原电池的电极材料：正极为_；负极为_。（2）两极的电极反应为_。（3）工作后，蓄电池里电解质溶液的pH_(填“变大”、“变小”或“不变”)，其理由是_。PbO2Pb正极：PbO2+SO42-+4H+2e-=PbSO4+2H2O负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4变大蓄电池工作时，正极反应要消耗H+2021/8/11 星期三15【解析】书写步骤如下：【解析】书写步骤如下：（1）负极：）负极：Pb-2e-=PbSO4正极：正极：PbO2+2e-=PbSO4+H2O（2）负极：）负极：Pb+SO42-2e-=PbSO4
20、正极：正极：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O，两式相加，得总式。，两式相加，得总式。【例15】20 时用铂电极电解340 g Na2SO4饱和溶液，当阳极析出标准状况下的气体11.2 L时，剩余溶液恰好完全变成硫酸钠晶体（Na2SO410H2O），试求20 时Na2SO4的溶解度。【解析】n(O2)=11.2 L/22.4 Lmol-1=0.500 mol2H2O 2H2+O2n(H2O)=2n(O2)=1.00 molm(H2O)=1.00 mol18 gmol-1=18.0 gm(Na2SO410H2O)=340 g-18.0 g=322 gNa2SO410H2O
21、中Na2SO4和H2O的质量分别为：m(Na2SO4)=322 g142/322=142 g,m(H2O)=322 g180/322=180 g。设20 时Na2SO4的溶解度为S，则100 g/S=(180 g+18 g)/142 g,S=71.7 g。通电2021/8/11 星期三16【例16】用图3所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的KI淀粉试纸的C端变为蓝色。则：（1）A中发生反应的化学方程式为_。（2）在B中观察到的现象是_、_、_。（3）室温下，若从电解开始到时间t s，A、B装置中共收集到标准状况下的气体0.168 L，若电解过程中无其他副反应发生，经测定，电解后A中溶液体
22、积为1000 mL，则A溶液的pH为_。4AgNO3+2H2O 4Ag+O2+4HNO3 通电石墨极有气泡产生Cu极周围变蓝色溶液中有蓝色沉淀生成22021/8/11 星期三17【解析】可以认为线路中串联了【解析】可以认为线路中串联了3个电解池，当选定一个为研究对象时，另外个电解池，当选定一个为研究对象时，另外的的2个可看作是线路或是电阻。个可看作是线路或是电阻。先选定湿润的碘化钾淀粉试纸为研究对象。由于先选定湿润的碘化钾淀粉试纸为研究对象。由于C端变为蓝色，可知端变为蓝色，可知C端有端有I2生成：生成：2I-2e-=I2 I2使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接使淀粉变蓝色。该反应是在电解池的阳极发生的反应，由此可以断定外接电源的电源的E端为负极，端为负极，F端为正极。端为正极。（1）、（）、（2）选）选A（或（或B）为研究对象，可忽略）为研究对象，可忽略B（或（或A）和碘化钾淀粉试纸）和碘化钾淀粉试纸的存在。的存在。（3）由题意可知如下关系式：）由题意可知如下关系式：4H+O22H2根据气体的体积可求出根据气体的体积可求出n(H+)、c(H+)及及pH。2021/8/11 星期三18